KR102199922B1 - 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법 - Google Patents

스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법은 내부의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 센싱하여 자동조절할 수 있는 재배시설 내에서, 버섯종균 및 영양분이 함유된 배지의 내부에 정량의 물을 주입한 다음 3일 내지 4일 동안의 휴지기를 거쳐, 발아된 표고버섯이 1cm에서 2cm까지 자라는 발아기, 표고버섯의 백화를 유도하여 성장시키는 성장기를 거쳐 표고버섯을 수확하되, 상기 휴지기 및 상기 발아기에서의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도는 상기 성장기보다 높게 조절됨이 바람직하다.

Description

스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법{cultivating method of lentinus edodes like as white flower using smart farm system}
본 발명은 표고버섯 재배방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 온도, 습도, 이산화탄소, 조도를 자동조절할 수 있는 스마트팜 시스템을 이용하여 상품가치가 높은 백화 표고버섯을 재배하는 방법에 관한 것이다.
표고버섯(lentinula edodes)은 송이과 표고속에 속하는 버섯으로 예로부터 맛과 향 그리고 식감이 뛰어나 송이버섯, 능이버섯 등과 함께 주요 식용버섯으로 취급되어 왔다. 자연에서 표고버섯은 봄에서 가을에 걸쳐 참나무류, 밤나무 등의 활엽수의 죽은 나무나 가지에서 발생하는데, 최근까지도 참나무류에 드릴로 구멍을 뚫어 종균을 주입하여 충분한 수분을 공급하면서 재배하는 방식이 널리 이루어지고 있다.
그러나 원목을 이용한 표고버섯 재배는 참나무류 원목의 고갈과 인력난 등으로 급격히 사양화되어 이러한 방식을 통한 표고버섯 재배농가 역시 급격히 감소하고 있다. 이에 톱밥 등의 바탕재료에 종균을 주입한 배지를 하우스 등의 재배시설내의 다층선반에 적층하여 재배하는 배지재배 방식이 대두되었다.
그러나 이러한 방식에 의하더라도 상품가치가 높은 백화고의 생산을 위해서는 정밀한 온도, 습도, 이산화탄소 제어 등이 요구되어, 일반 재배농가에서 재배환경을 정밀하게 제어하여 백화고를 생산하는 데에는 한계가 있을 수밖에 없는 문제점이 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 온도, 습도, 이산화탄소, 조도를 자동조절할 수 있는 스마트팜 시스템을 이용하여 상품가치가 높은 백화 표고버섯을 재배하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법은, 내부의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 센싱하여 자동조절할 수 있는 재배시설 내에서, 버섯종균 및 영양분이 함유된 배지의 내부에 정량의 물을 주입한 다음 3일 내지 4일 동안의 휴지기를 거쳐, 발아된 표고버섯이 1cm에서 2cm까지 자라는 발아기, 표고버섯의 백화를 유도하여 성장시키는 성장기를 거쳐 표고버섯을 수확하되, 상기 휴지기 및 상기 발아기에서의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도는, 상기 성장기에서의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도보다 높게 조절된다.
예컨대, 상기 휴지기 및 상기 발아기에는, 상기 재배시설 내부를 온도 15℃ 내지 20℃, 습도 90% 이상, 이산화탄소 농도 1000ppm 내지 1200ppm으로 유지하고,
상기 성장기에서는, 상기 재배시설 내부를 온도 10℃ 내지 13℃, 습도 60% 미만, 이산화탄소 농도 400ppm 내지 700ppm으로 유지하는 것이 바람직하다.
상기 재배시설 내부의 온도하강은, 상기 재배시설의 천장에 설치된 냉방장치에 의하여 수행되며, 상기 재배시설 내부의 온도상승은, 열풍을 직접 분사하거나 공조배관을 통하여 공급하는 직접대류 방식의 제1 난방장치 및 상기 재배시설 바닥에 깔린 난방배선을 흐르는 고온수에 의한 공기의 가열에 따른 간접대류 방식의 제2 난방장치에 의하여 수행될 수 있다. 상기 재배시설 내부의 온도상승은, 상기 휴지기에서는 간접대류 방식 및 직접대류 방식이 병행하여 이루어질 수 있으나, 상기 성장기에서는 간접대류 방식에 따라 이루어질 수 있다.
상기 휴지기에서 상기 재배시설 내부의 온도상승은, 설정 온도에 대한 임계온도까지는 직접대류 방식과 간접대류 방식을 병행하여 이루어지며, 임계온도까지 상승한 이후에는 직접대류 방식에 의한 미세조정에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 재배시설 내부의 이산화탄소의 농도는, 상기 재배시설 측벽의 상부에 마련된 흡기장치; 및 상기 재배시설 측벽에서 상기 흡기장치의 맞은편 하부에 마련된 배기장치를 통하여 조절될 수 있다. 이때, 상기 성장기에서, 상기 재배시설 내부의 이산화탄소 농도 조절을 위한 환기가 필요하나, 상기 재배시설 외부의 습도가 기준습도보다 높은 것으로 감지되면, 상기 흡기장치에서 외부공기를 일정습도 이하로 제습하여 상기 재배시설 내부로 유입시킬 수 있다.
그리고 상기 재배시설의 내부의 이산화탄소 농도의 조절을 위한 환기가 필요하나, 상기 재배시설 외부의 온도가 제1 기준온도보다 낮은 것으로 감지되면, 외부공기를 일정온도 이상으로 가열하여 상기 재배시설 내부로 유입시키며, 상기 재배시설 외부의 온도가 제2 기준온도보다 높은 것으로 감지되면, 외부공기를 일정온도 이하로 냉각하여 상기 재배시설 내부로 유입시킬 수 있다.
외부공기의 가열은, 간접대류 방식의 난방이 이루어지는 상태에서는, 상기 제1 난방장치의 상기 공조배관에 접촉되어 있는 경로를 통과하면서 이루어지거나, 상기 공조배관의 일부를 감싸는 공간을 통과하면서 이루어질 수 있고, 직접대류 방식의 난방이 이루어지는 상태에서는, 상기 제2 난방장치의 상기 난방배선에 연결되는 고온수 공급배선에 접촉되어 있는 경로를 통과하면서 이루어지거나, 상기 고온수 공급배선의 일부를 감싸는 공간을 통과하면서 이루어질 수 있다.
외부공기의 냉각은, 상기 냉방장치를 경유하여 이루어질 수 있다.
상기 백화 표고버섯 재배방법은, 카메라를 통하여 촬영되는 영상을 분석하여 표고버섯의 발아 여부를 감지하고, 발아된 표고버섯의 생장상태를 파악하여 발아기와 성장기를 구분하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법은, LED 조명을 이용하여 상기 배지의 상부에서 빛을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 배지에 조사되는 빛의 조도가 상기 휴지기, 상기 발아기 및 상기 성장기 순서가 되도록 상기 LED 조명의 발광량을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 배지에 조사되는 LED 조명의 주요 파장대역은, 상기 휴지기, 상기 발아기 및 상기 성장기에 따라 서로 다르게 조절될 수 있다.
상기 LED 조명은, 440nm 내지 480nm 범위의 청색 파장대역의 빛을 발생하는 청색 LED, 640nm 내지 680nm 범위의 적색 파장대역의 적색 빛을 발생하는 적색 LED 및 백색 LED를 포함하는 복수의 LED가 조합된 것일 수 있다. 이때, 상기 복수의 LED는, 청색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도의 2배 내지 3배이며, 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 490nm 내지 570nm 범위의 녹색 파장대역에서의 강도의 2배 내지 3배가 되도록 조합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법은 표고버섯의 생장단계에 따라서 재배시설 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도 및 조명을 조절함으로써 표고버섯을 상품성과 품질이 우수한 백화고를 재배할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배를 위한 스마트팜 시스템(100)의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배를 위한 스마트팜 시스템(100)의 블락도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법에 있어서, 배지(102)에 정량의 수분을 공급하기 위한 수분 정량주입기(240)이다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법이 수행되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법에 따라서, 휴지기 및 발아기에서의 난방 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 도 9에 도시된 백화 표고버섯 재배방법에 따라, 외부공기를 가열하여 유입시켜 환기시키는 방식의 예들을 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배방법에 따라, 배지(102)에 조사되는 LED 조명(180)의 파장대역을 분석한 그래프이다.
도 12 내지 도 16은 실제로 구현된 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)의 구성요소들의 사진들이다.
본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배를 위한 스마트팜 시스템(100)의 구성도이다. 도 2는 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배를 위한 스마트팜 시스템(100)의 블락도이다.
상기 스마트팜 시스템(100)은 표고버섯을 재배하기 위한 것으로, 표고버섯을 상품가치가 높은 백화고로 재배하기 위하여, 표고버섯의 생장단계(즉,휴지기, 발아기, 성장기)에 따라서 재배시설(120) 내부의 온동, 습도, 이산화탄소 농도 및 조명을 조절하는 것을 특징으로 한다.
참고로, 본 발명에서 표고버섯의 생장단계는 휴지기, 발아기, 성장기로 구분된다. 휴지기는 버섯종균, 영양분 등 표고버섯의 생산을 위한 원료 또는 재료를 조합하여 만든 배지(102)의 내부에 일정량의 물을 주입한 다음 3일 내지 4일의 시간의 경과하는 단계를 의미한다.
그리고 발아기는 휴기기를 거처 배지(102)에서 표고버섯이 발아되어 1cm 내지 2cm까지 자라는 단계를 말하며, 성장기는 표고버섯이 발아기 이후 최종 생산되기까지의 단계를 말한다.
상기 스마트팜 시스템(100)은 수납부(101), 제어부(110), 재배시설(120), 가습기(130), 난방장치(140), 냉방장치(150), 흡기장치(160), 배기장치(170), LED 조명(180), 센싱부(190), 카메라(200), 관제장치(210), 관리서버(220) 및 스마트폰(230)을 포함할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 상기 스마트팜 시스템(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 스마트팜 시스템(100)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이는 상기 스마트팜 시스템(100)을 구성하는 각 구성 요소들에 대해서도 마찬가지이다. 이하 각 구성요소들에 대해서 보다 상세히 살펴본다.
상기 수납부(101)는 바탕재료에 종균 등을 주입한 배지(102)를 수납하기 위한 공간을 제공한다. 상기 수납부(101)는 배지(102)가 올려질 수 있는 프레임 골재만으로 구성될 수도 있고, 배지(102)를 수납하기 위한 선반을 더 포함할 수도 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이로 한정되는 것은 아니다.
상기 제어부(110)는 상기 스마트팜 시스템(100)의 상기 관제장치(200)에서의 설정 또는 자체조작에 따라 상기 스마트팜 시스템(100)의 재배환경 조절을 위한 다른 구성요소들을 제어하는 핵심구성요소이다. 도 1에서 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120)의 외부에 마련되었으나, 본 발명의 다른 구현예에서 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120)의 내부에 마련될 수도 있다.
상기 재배시설(120)은 밀폐공간일 수 있다. 상기 재배시설(120)은 외부의 빛을 차단하는 구조물일 수 있다. 상기 재배시설(120)은 철제 구조물일 수 있다. 상기 재배시설(120)은 단열기능을 가지는 것이 바람직하다. 상기 스마트팜 시스템(100)의 재배조건 조절을 위한 구성요소들의 대부분은 상기 재배시설(120) 내부에 마련될 수 있다.
상기 가습기(130)는 상기 제어부(110)의 습도제어부(111)의 제어하에 상기 재배시설(120) 내부의 습도를 증가시킬 수 있다. 상기 가습기(130)는 상기 제어부(110)의 습도제어부(130)에 의하여 제어될 수 있다. 상기 난방장치(140)는 상기 제어부(110)의 상기 온도제어부(112)의 제어하에 상기 재배시설(120) 내부의 온도를 상승시킬 수 있다.
상기 난방장치(140)는 제1 난방장치(141) 및 제2 난방장치(142)를 포함한다. 도 1에서 상기 제1 난방장치(141) 및 상기 제2 난방장치(142)는 상기 재배시설(120)의 외부에 마련되어 있으나, 본 발명의 다른 구현예에서는 상기 재배시설(120)의 내부에 마련될 수도 있다.
상기 제1 난방장치(141)는 열풍을 발생하며, 공조배관(143) 및 열풍공급부(144)를 통하여 상기 재배시설(120) 내부로 열풍을 공급하는 직접대류 방식의 난방장치이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 제1 난방장치(141)는 열풍을 직접 상기 재배시설(120)의 내부로 제공할 수도 있다. 도 1에서 상기 열풍공급부(144)는 상기 재배시설(120)의 천장에 설치되나, 본 발명의 다른 구현예에서는 상기 재배시설(120)의 측벽이나 바닥에 설치될 수도 있다.
상기 제2 난방장치(142)는 고온수를 발생하여 상기 재배시설(120)의 바닥에 깔린 난방배선(145)을 통하여 순환시킴으로써 상기 재배시설(120) 내부의 공기를 가열하는 간접대류 방식의 난방장치일 수 있다.
상기 냉방장치(150)는 상기 제어부(110)의 온도제어부(112)의 제어하에 상기 재배시설(120) 내부의 온도를 하강시킬 수 있다. 상기 냉방장치(150)는, 차가운 공기가 하강하는 특성을 고려할 때, 상기 재배시설(120)의 천장에 설치됨이 바람직하다.
상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소 농도는 상기 제어부(110)의 이산화탄소 제어부(113)의 제어하에 동작하는 흡기장치(160) 및 배기장치(170)에 의하여 조절될 수 있다. 즉, 상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소 농도가 지나치게 높으면, 상기 이산화탄소 제어부(113)는 상기 흡기장치(160)와 상기 배기장치(170) 동작시켜 외부공기를 상기 재배시설(120) 내부로 유입시키고 내부공기를 상기 재배시설(120) 외부로 배출시킬 수 있다.
한편, 이산화탄소는 공기의 다른 성분들에 비하여 무겁기 때문에, 상기 흡기장치(160)는 상기 재배시설(120) 측벽의 상부에 마련되고, 상기 배기장치(170)는 상기 흡기장치(160)가 마련된 맞은편 측벽의 하부에 마련되는 것이 바람직하다.
상기 LED 조명(180)은 상기 제어부(110)의 조명제어부(114)의 제어하에 상기 수납부(101)에서 배지(102)들의 상부에 마련되어, 배지(102)에 빛을 조사한다. 상기 LED 조명(180)은 표고버섯의 생장상태에 따라 조사되는 빛의 발광량이나 조사되는 빛의 주요 파장대역을 다르게 조절할 수 있다. 이때, 빛의 발광량이나 주요 파장대역은 표고버섯이 백화고로 성장하는데 적합한 범위에서 정해진다.
상기 센싱부(190)는 상기 제어부(110)의 제어하에 상기 재배시설(120)의 내외부의 상태를 센싱하기 위한 제1 센싱부(191)와 제2 센싱부(192)를 포함할 수 있다. 상기 센싱부(190)는 상기 재배시설(120) 내외부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 밝기 등의 센싱할 수 있다. 상기 센싱부(190)에 의하여 센싱된 정보는 상기 제어부(110)가 표고버섯의 생장조건을 설정 또는 조절하는데 이용될 수 있다.
상기 카메라(200)는 상기 제어부(110)의 제어하에 상기 재배시설(120) 내부의 영상을 획득할 수 있다. 특히, 상기 제어부(110)는 상기 카메라(200)에 의하여 획득되는 영상을 분석하여 표고버섯의 생장상태를 결정할 수 있다.
상기 관제장치(210)는 상기 제어부(110)의 동작을 제어할 수 있고, 상기 제어부(110)를 통하여 획득되는 데이터를 수집하거나 분석할 수 있다. 예컨대, 관리자는 상기 관제장치(210)를 통하여 상기 제어부(110)가 다른 구성요소들을 제어할 기준값을 설정할 수 있고, 상기 관제장치(210)는 상기 제어부(110)로부터 표고버섯의 생장관련 데이터를 획득/분석할 수 있다. 상기 관제장치(210)는 PC로 구현되었으나, 본 발명의 범위가 이로 한정되는 것은 아니다.
상기 관리서버(220)는 상기 스마트팜 시스템(100)을 전반적으로 관리하는 서서일 수 있다. 상기 관리서버(220)는 상기 관제장치(210)를 제어할 수 있고, 상기 관제장치(210)로부터 수신되는 데이터를 분석하여 그 결과를 제공할 수도 있다. 관리자는 상기 스마트폰(230)을 이용하여 상기 관리서버(220)나 상기 관제장치(210)에 접속할 수 있다. 그런 다음, 관리자는 상기 스마트폰(230)을 이용하여 상기 스마트팜 시스템(100)을 제어하거나 관련 정보를 제공받는 등의 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 상기 백화 표고버섯 재배방법을 설명한다.
먼저, 표고버섯의 생장단계에 따른 재배시설(120) 내부의 목표 재배조건이 설정된다(S100). 이러한 설정은 관리자가 관제장치(210)를 조작하여 제어부(110)에 설정될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 표고버섯의 생장단계는 휴지기, 발아기, 성장기로 나누어질 수 있으며, 각 단계별로 세분화되어 있을 수도 있다. 그리고 목표 재배조건은 표고버섯을 백화고로 재배하는데 적합한 표고버섯의 생장단계에 따른 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조명 조건 등이 포함될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이로 한정되는 것은 아니다.
표고버섯의 생장단계에 따른 목표 재배조건이 설정되면, 상기 제어부(110)는 내부 센싱부(191)를 통하여 상기 재배시설(120)의 내부상태를 센싱하고, 표고버섯의 생장단계를 파악한다(S110). 여기서, 표고버섯의 생장상태는 카메라(200)를 통하여 획득되는 영상을 분석하여 이루어질 수도 있으며, 이 영상을 관제장치(210)를 통하여 확인한 관리자가 결정할 수도 있다.
상기 재배시설(120)의 내부상태 및 표고버섯의 생장단계가 파악되면, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120)의 내부상태가 표고버섯의 생장단계에 따른 목표 재배조건에 도달하도록 조절장치를 가동시킨다(S120).
그런 다음, 상기 제어부(110)는 다시 상기 재배시설(120) 내부의 재배조건을 센싱한 다음(S130), 상기 재배시설(120) 내부가 목표 재배조건에 도달하였는지를 판단한다(S140). 만약, 상기 재배시설(120) 내부가 목표 재배조건에 도달하지 않았으면, 상기 제어부(110)는 상기 조절장치의 가동상태를 유지하며(S150), 상기 재배시설(120) 내부가 목표 재배조건에 도달하였으면, 상기 제어부(110)는 상기 조절장치의 가동을 중단시킨다(S160).
그런 다음, 상기 제어부(110)는 표고버섯의 생장단계를 다시 파악한 다음(S170), 상기 재배시설(120)에서의 표고버섯 재배가 종료되었는지를 판단한다(S180). 만약, 표고버섯 재배가 종료되었다고 판단되면, 상기 제어부(110)는 조절장치의 가동을 완전히 중단하나, 그렇지 않으면 앞서 살펴본 S120 내지 S180 단계를 반복하여 수행하면서 표고버섯을 백화고로 성장시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법에 있어서, 배지(102)에 정량의 수분을 공급하기 위한 수분 정량주입기(240)이다.
상기 수분 정량주입기(240)는 몸체(241), 공급호스(242), 주입관(243), 감지부(244), 정보제공부(245)를 포함한다. 사용자가 상기 주입관(243)의 끝을 배지(102)의 측면에 대고 몸체를 밀면, 상기 주입관(243)이 배지(102)에 삽입되게 되는데, 삽입이 완전히 이루어지기 전 배지(102)에 의하여 상기 감지부(244)의 걸림부(244-1)가 밀리면서 스프링(244-2)가 수축된다.
상기 스프링(244-2)이 완전히 수축되면 상기 수분 정량주입기(240)는 이를 감지하여 상기 주입관(243)의 주입공(243-1)을 통하여 배지(102)에 일정량의 수분을 공급한다. 상기 주입공(243-1)은 일정간격으로 마련되되, 일정거리마다 상기 주입관(243)의 원주를 따라 방사상으로/대칭적으로 복수 개가 형성되어 있어 상기 배지(102)에 균일할 수분의 주입을 가능하게 할 수 있다. 한편, 상기 주입관(243)의 길이(L)는 배지(102)의 길이에 대응되는 길이를 가짐이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법이 수행되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5의 (a)는 배지(102)에 일정량의 수분이 주입된 다음 재배시설(120)의 수납부(101)에 수납된 상태(즉, 휴지기)를 나타내며, 도 5의 (b)는 배지(102)에서 표고버섯(300)이 발아공(102')에서 발아하여 일정 크기로 자라난 발아기를 나타내며, 도 5의 (c)는 발아기 이후 표고버섯(300)이 백화고로 성장하는 성장기를 나타낸다.
이때, 상기 재배시설(120) 내의 재배조건은 휴지기와 발아기에 대한 목표 재배조건1과 성장기에 대한 목표 재배조건2로 나누어진다. 도 4에서 상기 재배시설(120) 내의 온도는 'T', 습도는 'H', 이산화탄소 농도는 'CO2-'로 나타내었다.
도 4에 도시된 바와 같이, 휴지기 및 발아기에서의 온도(T1) 및 습도(H1)는 성장기에서의 온도(T2) 및 습도(H2)보다 높게 조절되는 것이 바람직하며, 휴지기 및 발아기에서의 이산화탄소 농도(CO2-1)는 성장기에서의 이산화탄소 농도(CO2-2)보다 높게 조절되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는 휴지기 및 상기 발아기에서 상기 재배시설(120) 내부를 온도 15℃ 내지 20℃, 습도 90% 이상, 이산화탄소 농도 1000ppm 내지 1200ppm으로 유지하고, 성장기에는 상기 재배시설(120) 내부를 온도 10℃ 내지 13℃, 습도 60% 미만, 이산화탄소 농도 400ppm 내지 700ppm으로 유지하는 것이 바람직하다.
발아기 및 휴기지에는 표고버섯의 발아에 적합하도록, 상기 재배시설(120) 내부의 온도를 15℃ 내지 20℃로 유지하고 습도를 90% 이상으로 유지한다. 상기 재배시설(120) 내부의 온도가 15℃ 이하면 발아가 잘 일어나지 않으며 20℃를 넘으면 발아는 활발히 일어날 수 있으나 표고버섯의 대와 갓이 물러질 수 있기 때문이다.
성장기에는 상기 재배시설(120) 내부의 온도는 10℃ 내지 13℃로 유지하고 습도는 60% 내지 70%로 유지한다. 상기 재배시설(120) 내부의 온도의 범위를 제한하는 것은, 상기 재배시설(120) 내부의 온도가 10℃ 미만이면 표고버섯의 성장이 너무 느리며, 13℃를 초과하면 성장이 활발하게 이루어져 표고버섯의 대와 갓이 단단하지 않고 물러질 수 있기 때문이다.
그리고 상기 재배시설(120) 내부의 습도의 범위를 제한하는 이유는, 성장기에서 상기 재배시설(120) 내부의 습도가 60% 미만이면 표고버섯의 성장이 느려지고, 70%를 초과하면 표고버섯의 성장은 빠르지만 높은 습도로 인하여 표고버섯의 갓이 갈라지는 백화가 일어나기 어렵기 때문이다.
한편, 상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소의 농도에 대해 살펴본다. 휴지기 및 발아기에서의 이산화탄소 농도는 1000ppm 내지 1200ppm으로 유지하고 성장기에서는 400ppm 내지 700ppm로 유지한다. 이는 표고버섯이 발아되어 성장하면 많은 양의 이산화탄소를 배출하는데, 이로 인하여 이산화탄소의 농도가 높아지면 표고버섯의 호흡을 어렵게 만들어 성장속도가 느려지고 갓과 대의 길이가 변하는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 그러므로 성장기에서는 상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소의 농도를 일반적 공기에서의 농도와 유사하게 조절해 주는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 상기 백화 표고버섯 재배방법을 설명한다.
제어부(110)에 대하여 재배시설(120)의 목표 재배조건에 대한 설정이 완료되면, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 내부의 온도를 센싱하고 표고버섯의 생장단계를 파악한 다음(S200), 상기 재배시설(120) 내부에 대한 난방이 필요한지를 판단한다(S210).
그리고 상기 재배시설(120) 내부에 대한 난방이 필요한 경우, 상기 제어부(110)는 표고버섯의 생장단계가 휴지기 또는 발아기인지를 판단하고(S220), 표고버섯의 생장단계가 휴지기 또는 발아기이면 상기 재배시설(120) 내부를 제1 난방장치(141)를 이용한 직접대류 방식 및 제2 난방장치(142)를 이용한 간접대류 방식을 통하여 난방한다(S230).
그러나 표고버섯의 생장단계가 성장기이면, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120)의 내부를 간접대류 방식으로만 난방한다(S240). 왜냐하면, 표고버섯의 성장기에 직접대류 방식으로 난방을 하면 열풍에 의하여 표고버섯의 갓과 대 표면이 수분증발로 인하여 건조하게 되어 표고버섯의 성장을 저해하기 때문이다.
그리고 상기 제어부(110)는 재배시설(120)에서의 표고버섯 재배가 종료되었는지를 판단한다(S250). 만약, 표고버섯 재배가 종료되지 않았으면, 상기 제어부(110)는 앞서 살펴본 S200 내지 S250 단계를 반복하여 수행하면서 상기 재배시설(120) 내부의 온도를 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법에 따라서, 휴지기 및 발아기에서의 난방 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
휴지기 및 발아기에서의 타겟 온도범위는 T3 내지 T4으로 설정되어 있다. 이때, 상기 제어부(110)는 제1 난방장치(141) 및 제2 난방장치(142)를 이용하여(즉, 직접대류 방식과 간접대류 방식을 이용하여), 재배시설(120) 내부에 대한 난방을 개시한다.
그런 다음, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 내부의 온도가 임계온도(Tc)에 이르면, 간접대류 방식에 의한 난방을 중단하고 직접대류 방식에 의한 난방만을 수행한다. 이는 간접대류 방식의 경우에는 고온수를 이용하므로 미세조절이 어려운 반면, 직접대류 방식의 경우에는 열풍을 이용하므로 미세조절이 용이하기 때문이다.
도 8은 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 상기 백화 표고버섯 재배방법을 설명한다.
제어부(110)에 대하여 재배시설(120)의 목표 재배조건에 대한 설정이 완료되면, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소 농도를 센싱하고 표고버섯의 생장단계를 파악한 다음(S300), 상기 재배시설(120)에 대한 환기가 필요한지를 판단한다(S310).
그리고 상기 재배시설(120)에 대한 환기가 필요한 경우, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 외부의 습도를 센싱하고(S320), 상기 재배시설(120) 외부의 습도가 기준습도보다 높은지를 판단한다(S330).
만약, 상기 재배시설(120) 외부의 습도가 기준습도보다 높으면, 상기 제어부(110)는 흡기장치(160)를 통하여 유입되는 외부공기를 일정습도 이하로 제습하여 상기 재배시설(120) 내부로 공급함으로써 상기 재배시설(120)을 환기시킬 수 있다(S340).
그러나 상기 재배시설(120) 외부의 습도가 기준습도보다 높지 않으면, 상기 제어부(110)는 외부공기를 제습하지 않고 상기 재배시설(120)을 환기시킨다(S350). 외부공기의 제습은 상기 흡기장치(160)에서 자체적으로 수행할 수도 있고, 별도의 제습장치에 의하여 수행될 수 있다.
그리고 상기 제어부(110)는 재배시설(120)에서의 표고버섯 재배가 종료되었는지를 판단한다(S360). 만약, 표고버섯 재배가 종료되지 않았으면, 상기 제어부(110)는 앞서 살펴본 S300 내지 S360 단계를 반복하여 수행하면서 상기 재배시설(120) 내부의 습도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 재배시설(120) 외부의 습도가 기준습도보다 높은 경우는 비가 오는 경우, 눈이 오는 경우, 안개가 낀 경우 등일 수 있다. 그리고 외부공기를 제습한 다음 환기시키는 것은, 지나치게 높은 습도의 외부공기가 유입되는 경우 상기 재배시설(120) 내부의 습도를 조절하는 것이 어려울 수 있기 때문이다.
참고로, 도 8의 재배방법은 표고버섯을 백화고로 성장시키기 위한 표고버섯의 성장기에 해당되는 것이지 휴지기나 발아기에서는 해당되지 않는다. 왜냐하면, 성장기에서 지나치게 높은 습도는 표고버섯의 백화를 저해할 수 있고, 휴지기나 발아기에서는 상기 재배시설(120) 내부의 습도가 90% 이상으로 요구되므로 외부 습도를 고려할 필요가 없기 때문이다.
도 9는 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)을 이용한 백화 표고버섯 재배방법의 또 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 상기 백화 표고버섯 재배방법을 설명한다.
제어부(110)에 대하여 재배시설(120)의 목표 재배조건에 대한 설정이 완료되면, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 내부의 이산화탄소 농도를 센싱하고 표고버섯의 생장단계를 파악한 다음(S400), 상기 재배시설(120)에 대한 환기가 필요한지를 판단한다(S410).
그리고 상기 재배시설(120)에 대한 환기가 필요한 경우, 상기 제어부(110)는 상기 재배시설(120) 외부의 온도를 센싱하고(S420), 상기 재배시설(120) 외부의 온도가 제1 기준온도보다 낮은지를 판단한다(S430).
만약, 상기 재배시설(120) 외부의 온도가 제1 기준온도보다 낮으면, 상기 제어부(110)는 흡기장치(160)를 통하여 유입되는 외부공기를 일정온도 이상으로 가열하여 상기 재배시설(120) 내부로 공급함으로써 상기 재배시설(120)을 환기시킬 수 있다(S440).
그러나 상기 재배시설(120) 외부의 온도가 제1 기준온도보다 낮지 않으면, 상기 제어부(110)는 외부공기를 가열하지 않고 상기 재배시설(120)을 환기시킨다(S450). 외부공기의 제습은 상기 흡기장치(160)에서 자체적으로 수행할 수도 있고, 별도의 제습장치에 의하여 수행될 수 있다.
그리고 상기 제어부(110)는 재배시설(120)에서의 표고버섯 재배가 종료되었는지를 판단한다(S460). 만약, 표고버섯 재배가 종료되지 않았으면, 상기 제어부(110)는 앞서 살펴본 S400 내지 S460 단계를 반복하여 수행하면서 상기 재배시설(120) 내부의 습도를 조절할 수 있다.
이는 상기 재배시설(120) 외부의 온도가 지나치게 낮은 경우, 외부공기를 미리 일정온도 이상으로 가열하여 유입시킴으로써 상기 재배시설(120) 내부의 온도가 급변하는 것을 방지하여 상기 재배시설(120) 내부의 온도 조절을 용이하게 하기 위함이다.
도 10은 도 9에 도시된 백화 표고버섯 재배방법에 따라, 외부공기를 가열하여 유입시켜 환기시키는 방식의 예들을 나타낸다.
보다 상세하게는, 도 10의 (a)는 재배시설(120)에 대해 직접대류 방식의 난방이 이루어지는 경우의 외부공기가 가열되는 방식의 예들이며, 도 10의 (b)는 상기 재배시설(120)에 대한 간접대류 방식의 난방이 이루어지는 경우의 예들이다.
도 10의 (a)를 참조하면, 직접대류 방식의 경우 외부공기에 대한 가열은, 외부공기가 제1 난방장치(141)의 공조배관(143)에 접촉되어 있는 경로(161)를 통과하면서 이루어지거나, 외부공기가 상기 공조배관(143)의 일부를 감싸는 공간(162)을 통과하면서 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
도 10의 (b)를 참조하면, 간접대류 방식의 경우 외부공기에 대한 가열은, 외부공기가 제2 난방장치(142)의 고온수 공급배선(145)에 접촉되어 있는 경로(161')를 통과하면서 이루어지거나, 외부공기가 상기 고온수 공급배선(145)의 일부를 감싸는 공간(162')을 통과하면서 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
상술한 방식에 따르면, 별도의 가열장치를 이용하지 않고도 외부공기를 가열하여 상기 재배시설(120) 내부로 유입시킬 수 있으므로 에너지 효율이 향상될 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 구현예에서는 외부공기에 대한 가열은 흡기장치(160) 자체에 의하여 수행될 수도 있다.
도 9 및 도 10을 통하여 살펴본 바와는 반대로, 상기 재배시설(120) 외부의 온도가 제2 기준온도보다 높을 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 외부온도를 일정온도 이하로 냉각시킨 다음 상기 재배시설(120)의 내부로 유입시킴으로써 환기를 수행할 수 있다. 이 역시, 상기 재배시설(120) 내부의 온도가 급변하는 것을 방지하여 상기 재배시설(120) 내부의 온도 조절을 용이하게 하기 위함이라 할 수 있다.
이때, 외부공기에 대한 가열은 상기 흡기장치(160)에 의하여 자체적으로 이루어질 수도 있고, 상기 외부공기를 냉방장치(150)를 경유하도록 하여(즉, 동작하는 냉방장치(150)에 공급하여 배출함으로써) 이루어질 수도 있다.
도 11은 본 발명에 따른 백화 표고버섯 재배방법에 따라, 배지(102)에 조사되는 LED 조명(180)의 파장대역을 분석한 그래프이다.
상기 LED 조명(180)은 440nm 내지 480nm 범위의 청색 파장대역의 빛을 발생하는 청색 LED, 640nm 내지 680nm 범위의 적색 파장대역의 적색 빛을 발생하는 적색 LED 및 백색 LED를 포함하는 복수의 LED가 조합된 것일 수 있다.
상기 LED 조명(180)이 조사하는 빛에서 청색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도의 2배 내지 3배임이 바람직하다. 그리고 청색 파장대역은 갓의 직경과 두께를 증가시키는데 효과가 크고, 적색 LED는 대의 길이와 굵기를 증가시키는데 효과가 크다. 표고버섯의 품질이 대보다는 갓에 의하여 결정되는 경향이 큰 점을 고려할 때, 본 발명은 청색 파장대역의 빛의 강도를 적색 파장대역의 빛의 강도보다 2배 내지 3배 강하도록 설정함으로써 품질이 우수한 표고버섯의 생산에 기여할 수 있다.
상기 LED 조명(180)이 조사하는 빛에서 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 490nm 내지 570nm 범위의 녹색 파장대역에서의 강도의 2배 내지 3배가 되도록 조합되는 것이 바람직하다. 녹색 파장대역은 표고버섯의 균형있는 성장에 효과적인 파장대역이다. 즉, 본 발명에서는 청색 파장대역과 적색 파장대역의 강한 빛으로 표고버섯의 성장을 촉진하고, 녹색 파장대역의 빛으로 표고버섯의 균형잡힌 성장을 유도하는 것을 목적으로 하므로, 녹색 파장대역의 강도는 적색 파장대역의 강도에 비하여 낮게 설정된 것을 특징으로 한다.
도 11의 예에서 상기 LED 조명(180)은 청색 LED가 45%, 적색 LED가 10%, 백색 LED가 45% 조합된 것이다. 도 11을 참조하면, 상기 그래프에서 청색 파장대역의 중심파장은 약 460nm이고, 적색 파장대역의 중심파장은 약 655nm이며, 녹색 파장대역은 490nm 내지 570nm인 것을 알 수 있다. 그리고 상기 그래프에서 청색 파장대역의 중심파장의 강도를 1로 볼 때, 적색 파장대역의 중심파장의 강도는 약 4.5이며, 녹색파장대역의 강도는 약 0.2인 것을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 표고버섯의 성장을 위한 청색 및 적색 파장대역의 빛을 강하게 하고 표고버섯의 균형잡힌 성장을 위한 녹색 파장대역의 빛을 보완함으로써 품질이 우수한 표고버섯의 생산을 가능케 하는 것을 특징으로 한다. 이와 함께, 본 발명은 백색 LED를 청색 및 적색 LED와 조합하여 품질이 우수한 표고버섯의 생산하는데 적합한 파장대역을 용이하게 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 12 내지 도 16은 실제로 구현된 본 발명에 따른 스마트팜 시스템(100)의 구성요소들의 사진들이다.
도 12의 (a)는 재배시설(120) 내부에 마련된 골재프레임을 연결하여 만든 수납부(101)에 원통형의 배지(102)가 수납된 것을 나타내는 사진이며, 도 12의 (b)는 상기 스마트팜 시스템(100)의 제어부(110)를 나타내는 사진이다. 도 13의 (a)는 상기 재배시설(120)의 내부의 습도를 높이기 위한 가습기의 사진이며, 도 13의 (b)는 상기 재배시설(120)의 내부의 온도를 낮추기 위한 냉방장치의 사진이다.
도 14의 (a)와 도 14의 (b)는 상기 재배시설(120)의 환기를 위한 흡기장치(160) 및 배기장치(170)의 사진이다. 도 15의 (a)는 상기 재배시설(120)의 내부에 설치된 LED 조명(180)의 사진이며, 도 15의 (b)는 상기 재배시설(120) 내부에 설치된 내부 센싱부(191)의 사진이다. 한편, 본 발명의 다른 구현예에서 상기 LED 조명(180)은 상기 수납부(101)에서 상기 배지(102)의 상부에 설치될 수도 있다.
도 16은 관제장치(210)의 디스플레이를 통하여 제공되는 관리 소프트웨어의 실행화면이다. 도 16을 참조하면, 관리자는 상기 관리 소프트웨어를 이용하여 상기 재배시설(120) 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조명을 조절할 수 있으며, 상기 재배시설(120) 내부의 재배환경을 모니터링할 수 있음을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 스마트팜 시스템 101: 수납부
102: 배지 110: 제어부
120: 재배시설 130: 가습기
140: 난방장치 150: 냉방장치
160: 흡기장치 170: 배기장치
180: LED 조명 190: 센싱부
200: 카메라 210: 관제장치
220: 관리서버 230: 스마트폰
240: 수분 정량주입기

Claims (8)

  1. 내부의 온도, 습도 및 이산화탄소 농도를 센싱하여 자동조절할 수 있는 재배시설 내에서, 버섯종균 및 영양분이 함유된 배지의 내부에 정량의 물을 주입한 다음 3일 내지 4일 동안의 휴지기를 거쳐, 발아된 표고버섯이 1cm에서 2cm까지 자라는 발아기, 표고버섯의 백화를 유도하여 성장시키는 성장기를 거쳐 표고버섯을 수확하되,
    상기 재배시설 내부의 온도상승은,
    열풍을 직접 분사하거나 공조배관을 통하여 공급하는 직접대류 방식의 제1 난방장치 및 상기 재배시설 바닥에 깔린 난방배선을 흐르는 고온수에 의한 공기의 가열에 따른 간접대류 방식의 제2 난방장치에 의하여 수행되며, 상기 휴지기에서는 간접대류 방식 및 직접대류 방식이 병행하여 이루어지고, 상기 성장기에서는 간접대류 방식에 따라 이루어지며,
    상기 재배시설 내부의 이산화탄소의 농도는,
    상기 재배시설 측벽의 상부에 마련된 흡기장치 및 상기 재배시설 측벽에서 상기 흡기장치의 맞은편 하부에 마련된 배기장치를 통하여 조절되며,
    상기 성장기에는, 상기 재배시설 내부의 이산화탄소 농도 조절을 위한 환기시 상기 재배시설 외부의 습도가 기준습도보다 높은 것으로 감지되면, 상기 흡기장치에서 외부공기를 일정습도 이하로 제습하여 상기 재배시설 내부로 유입시키며,
    상기 재배시설 내부의 이산화탄소 농도 조절을 위한 환기시 상기 재배시설 외부의 온도가 제1 기준온도보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 흡기장치에서 외부공기를 일정온도 이상으로 가열하여 상기 재배시설 내부로 유입시키며,
    상기 재배시설 내부의 이산화탄소 농도 조절을 위한 환기시 상기 재배시설 외부의 온도가 제2 기준온도보다 높은 것으로 감지되면, 상기 흡기장치에서 외부공기를 일정온도 이하로 냉각하여 상기 재배시설 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는, 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 휴지기 및 상기 발아기에는,
    상기 재배시설 내부를 온도 15℃ 내지 20℃, 습도 90% 이상, 이산화탄소 농도 1000ppm 내지 1200ppm으로 유지하고,
    상기 성장기에서는,
    상기 재배시설 내부를 온도 10℃ 내지 13℃, 습도 60% 미만, 이산화탄소 농도 400ppm 내지 700ppm으로 유지하는 것을 특징으로 하는, 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법은,
    440nm 내지 480nm 범위의 청색 파장대역의 빛을 발생하는 청색 LED, 640nm 내지 680nm 범위의 적색 파장대역의 적색 빛을 발생하는 적색 LED 및 백색 LED를 포함하는 복수의 LED가 조합된 LED 조명을 이용하여 상기 배지의 상부에서 빛을 조사하는 단계를 더 포함하며,
    상기 복수의 LED는,
    청색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도의 2배 내지 3배이며, 적색 파장대역의 중심파장에서의 강도는 490nm 내지 570nm 범위의 녹색 파장대역에서의 강도의 2배 내지 3배가 되도록 조합되는 것을 특징으로 하는, 스마트팜 시스템을 이용한 백화 표고버섯 재배방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101702325B1 (ko) * 2015-10-30 2017-02-03 주식회사 에너틱스 백화고 수득을 위한 표고의 생육방법 및 자동화시스템
KR101861071B1 (ko) * 2017-12-05 2018-05-28 진순일 스마트폰을 이용한 버섯재배사 편차제어시스템 및 버섯재배사 편차제어방법
KR20200027207A (ko) * 2018-09-04 2020-03-12 디자인파머스 주식회사 버섯 재배용 환기 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101702325B1 (ko) * 2015-10-30 2017-02-03 주식회사 에너틱스 백화고 수득을 위한 표고의 생육방법 및 자동화시스템
KR101861071B1 (ko) * 2017-12-05 2018-05-28 진순일 스마트폰을 이용한 버섯재배사 편차제어시스템 및 버섯재배사 편차제어방법
KR20200027207A (ko) * 2018-09-04 2020-03-12 디자인파머스 주식회사 버섯 재배용 환기 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
네이버 블로그에 게재된 ‘가정버섯 재배환경’(2008.11.17.)* *

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